题目内容

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【探究一】
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是__________________。
（2）另取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后收集到气体Y。
甲同学取336 mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为______。
【探究二】
分析上述实验中SO2体积分数的结果，乙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是_________________________________________。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是______________________________。（用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于______（选填序号）。
a.A之前       b.A、B间        c.B、C间        d.C、D间
（6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是____________________________。
（7）若要测定限定体积气体Y中H2的含量（标准状况下约有28 mL H2），除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由________。

（1）铁钉表面被钝化
（2）66.7%
（3）检验SO2是否除尽
（4）C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O
（5）c  （6）D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝

解析

练习册系列答案
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实验室里常见到如图所示仪器，该仪器为两头密封的玻璃管，中间带有一根玻璃短柄。该仪器可进行多项实验，当玻璃管内装有碘晶体时，用此仪器可进行碘升华实验，具有装置简单，操作方便，现象明显，没有污染，可反复使用等优点。

(1)用此仪器不能反复进行的实验是       。
A．NH4Cl固体受热分解
B．KMnO4晶体受热分解
C．白磷和红磷在一定温度下互相转变
(2)如果玻璃管内装有某种红色溶液，加热时溶液颜色变浅，冷却时恢复红色，该溶液可能是                                                  ；如果玻璃管内封有无色溶液，加热溶液时，溶液变红，冷却后恢复原颜色，此溶液可能是                            。

氯气是一种重要的化工原料。某学习小组在实验室中利用下图所示装置制取氯气并探究其性质。

(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，发生装置中除圆底烧瓶和导管外还需用到的玻璃仪器有__________________。
(2)装置A中盛有的试剂是________，作用是___________________________________。
(3)若D中品红溶液褪色，则B装置中发生反应的离子方程式是________________。
(4)证明FeBr2与Cl2发生了氧化还原反应的实验方法是__________(填操作方法)。
某研究性学习小组用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液吸收处理上述实验后的尾气。经分析吸收尾气一段时间后，吸收液(呈强碱性)中肯定存在Cl－、OH－、CO32—和SO42—，对于可能存在的其他阴离子，研究小组提出以下3种假设。假设1：只存在SO32—；假设2：只存在ClO－；假设3：既不存在SO32—，也不存在ClO－。
(5)学习小组判断同时存在SO32—和ClO－是不可能的理由是_____________________。
(6)现限选以下试剂，设计实验方案，进行实验，请写出实验步骤以及预期现象和结论。
a．3 mol·L－1 H2SO4  b．0.01 mol·L－1 KMnO4
c．1 mol·L－1 BaCl2溶液  d．淀粉碘化钾溶液
e．酚酞试液
步骤一：取少量吸收液于试管中，滴加3 mol·L－1 H2SO4至溶液呈中性，然后将所得溶液分装于A、B两试管中。
步骤二：向A试管中滴加少量__________(填序号)，若溶液____________________(填现象)，则假设1成立。
步骤三：向B试管中滴加少量__________(填序号)，若溶液____________________(填现象)，则假设2成立。

某中学化学实验小组为了证明和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如图所示装置：

（1）实验室常用装置E制备Cl2，指出该反应中浓盐酸所表现出的特质有________________。
（2）反应开始后，发现B、D两个集气瓶中的品红溶液都褪色，停止通气后，用热水浴给B、D两个集气瓶加热。两个集气瓶中的现象分别为：B____________________；D____________________。
（3）装置C的作用是______________________________________________________。
（4）该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两个发生装置按图所示装置继续进行实验：

通气一段时间后，甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色，而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅。
试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题：
①指出在气体进入品红溶液之前，先将SO2和Cl2通过浓硫酸中的目的：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②试分析甲同学实验过程中，品红溶液不褪色的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（结合离子方程式说明）
③你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？
________________________________________________________________________。

某化学探究小组欲对SO2的化学性质进行如下探究,请你帮助他完成实验报告。

物质
类别
化学性
质预测
实验验证
实验操作
实验现象
实质(用离子
方程式表示)
二氧
化硫
酸性
氧化物
与水
反应
将盛满SO2气体的试管倒立在水中,并测定试管中溶液的pH
①     
SO2+H2O
H2SO3
与碱
反应
②                           
出现白
色沉淀
③           
 
(2)该探究小组还根据SO2中S元素的化合价,预测并通过实验探究SO2的其他性质。探究过程中选用的实验药品有:浓硫酸、亚硫酸钠固体、Na2S溶液、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液等。探究过程的实验装置图如图所示,请回答下列问题。

①请你完成下列表格。
装置
药品
作用
A
 
验证二氧化硫的还原性
B
 
 
C
品红溶液
 
 
②A中发生反应的离子方程式为                            。
③实验时C中的实验现象是                               。
④D装置的作用是       。E是尾气处理装置,有人认为E装置中可以加入足量的Ba(NO3)2溶液,你认为是否合理,请结合离子方程式加以说明:                          。

某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。

请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有　　　　(写出两种即可)。 
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。
①若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行实验Ⅰ、Ⅱ,实验操作、现象、结论如下:

实验序号
实验操作
现象
结论
Ⅰ
将氯水滴入品红溶液
溶液褪色
氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ
氯水中加入
NaHCO3粉末
有无色气泡产生
氯气与水反应的产物具有较强的酸性
 
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理,请说明理由　　　　。
②请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl-和Br-的还原性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论)　       。
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为　                         。 
②欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤如下:先关闭止水夹　　　　,再打开止水夹　　　　,使烧杯中的水进入试管丁的操作是　                    。 
③试管丁中的NO2与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O2,直至试管全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是　　　　(气体按标准状况计算)。

晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HClSiHCl3＋H2
③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为________________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点－33 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl3采用的方法为________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)

①装置B中的试剂是________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是___________________________________________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是__________________________________________________。
装置D中发生反应的化学方程式为____________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及________________________________________________。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是(填写字母代号)________。
a．碘水　b．氯水　c．NaOH溶液　d．KSCN溶液   e．Na2SO3溶液

研究性学习小组用Na2SO3与硫酸溶液(硫酸与水体积比1∶1)制备SO2并进行性质探究实验。

（1）D中的实验现象是         ，C、E中溶液都褪色，分别体现SO2       、    性质。
（2）请在方框中画出收集SO2以及尾气处理装置(标相关试剂)。
（3）研究小组发现B中有白色沉淀,为了清楚沉淀的物质，研究小组往B中加入过量稀盐酸，沉淀不溶解，你认为留下的沉淀物是         ，形成该沉淀的反应方程式有：                                                                                     。
为了进一步验证沉淀原因，研究小组另取BaC12溶液，加热煮沸，冷却及时加入少量苯液封，然后再通SO2，结果发现沉淀量减少，但仍有轻微浑浊。研究小组改进A装置（如右图），再进行实验，B中没有出现浑浊。下列气体可作为X气体的是            （填序号，不定项选择)

A．CO2  B．NH3   C．O3   D．N2   E．NO2
（4）SO2为空气污染物，研究小组为测定某工厂区空气中SO2的含量，取10m3(标准状况)的空气，缓慢通过足量溴水中，在所得溶液中加入过量的BaC12溶液，将产生的白色沉淀洗涤、干燥，用电子称称其质量为0.233g，则：
①沉淀洗涤要干净，检验洗涤已经干净的实验操作是                                                                              。
②试计算此空气中SO2的浓度(列出计算表达式并计算结果，结果单位用mg/m3表示)。

如图中，A是氯气的发生装置，B、C是净化气体的装置，D中装铁丝网；反应后E的底部有棕色固体聚集；F是吸收多余气体的装置。

（1）上述装置中有一处错误，请指出是        处（用字母表示）。
（2）通过B是为了除去          ，在B中应加入              ；通过C是为了除去               。
（3）写出D、F中发生反应的化学方程式                                 、                                。
（4）如果A中产生氯气3.36L（标准状况），请计算：
①写出A中发生反应的化学方程式，并标出A中的电子转移情况             。
②消耗MnO2的物质的量         。③被氧化的HCl的物质的量           。

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